Определение сдвиговых постоянных кубических кристаллов

С.А. Муслов, А.А. Корнеев, Н.В. Зайцева показать трудоустройства и электронную почту
Получена  04 декабря 2015; Принята  09 февраля 2016
Цитирование: С.А. Муслов, А.А. Корнеев, Н.В. Зайцева. Определение сдвиговых постоянных кубических кристаллов. Письма о материалах. 2016. Т.6. №2. С.113-115
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2016-2-113-115

Аннотация

В результате проведенных исследований получены формулы для вычисления сдвиговых упругих постоянных кубических кристаллов с44 и C' на основе резонансных частот крутильных колебаний образцов с квадратным и прямоугольным поперечным сечением в методе составного пьезоэлектрического вибратора. Несмотря на то, что резонансный метод не нуждается в крупных монокристаллах, расчетные формулы для образцов наиболее простой для изготовления призматической формы либо неполны, либо совсем неизвестны. Например, есть данные по вычислению с44 и C' из собственных частот крутильных колебаний стержней только кругового поперечного сечения. Исключение составляет импульсный ультразвуковой метод измерения упругих постоянных, но он требует для измерений монокристаллические образцы достаточно крупных размеров. Как известно, в теории упругости кристаллов упругая постоянная с44 определяет сопротивление кубических решеток сдвигу плоскости {100} в любом из возможных направлений <0kl>, а комбинация упругих постоянных C' контролирует сопротивление так называемому “зинеровскому” сдвигу {110}<110>. Расчет сводился к нахождению надлежащего выражения для вращающего механического момента, который является более или менее сложной функцией поперечного сечения и упругих констант материала образцов. При этом учитывалась поправка на депланацию поперечного сечения анизотропных образцов при кручении. Затем вычислялись собственные частоты крутильных колебаний образцов квадратного и прямоугольного поперечного сечения и соответствующие сдвиговые упругие постоянные. В качестве примера рассмотрели расчет сдвиговой постоянной C' на основе частоты основного тона крутильных колебаний образца квадратного поперечного сечения из никелида титана NiTi.

Ссылки (12)

1. C.M. Zener. “Elasticity and anelasticity of metals”. Chicago, Illinois: University of Chicago Press, 1948. - 170 p.
2. S.P. Nikanorov, B.K. Kardashev. Elasticity and dislocation inelasticity of crystals. M.: Nauka, 1985. - 254 p. (in Russian) [С.П. Никаноров, Б.К. Кардашев. Упругость и дислокационная неупругость кристаллов. М.: Наука, 1985. - 254 с.].
3. N.H. Arutjunjan, B.L. Abramjan. Torsion of elastic bodies. M.: Fizmatgiz, 1963. - 688 p. (in Russian) [Н.Х. Арутюнян, Б.Л. Абрамян. Кручение упругих тел. М.: Физматгиз, 1963. - 688 с.].
4. Ju.N. Rabotnov. Mechanics of deformable solids. M.: Nauka, 1988. - 712 p. (in Russian) [Ю.Н. Работнов. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1988. - 712 с.].
5. В. Saint-Venant. Memoire sur la torsion des prismes. Memoires presented par divers savants a l’academie des sciences. Sciences math. et phys. 14, Paris, 1856, 233-560 p.
6. S.G. Lekhnickii. Elasticity theory of an anisotropic solid. M.: Nauka, 1977. - 416 p. [С.Г. Лехницкий. Теория упругости анизотропного тела. М.: Наука, 1977. - 416 с.].
7. Roark’s formulas for stress and strain. Warren C. Young, Richard G. Budynas. Seventh Edition. New York: McGraw-Hill, 2002. - 852 p.
8. Ju.I. Sirotin, M.P. Shaskol’skaja. Fundamental of crystal physics. M.: Nauka, 1975. - 640 p. [Ю.И. Сиротин, М.П. Шаскольская. Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979. - 640 с.].
9. A.V. Stepanov, I.M. Jejdus. JETP, 29(5), 669 (1955) (in Russian) [А.В. Степанов, И.М. Эйдус. ЖЭТФ, 29(5), 669 (1955)].
10. S.A. Muslov, G.M. Stjureva, I.Ju. Sitanskaja, N.V. Zajceva. In: II International scientific-practical conference “Innovation development of the natural sciences”, St. Peterburg, 24-25 october 2014. - 8 p. (in Russian) [С.А. Муслов, Г.М. Стюрева, И.Ю. Ситанская, Н.В. Зайцева. В сб.: II Международная научно-практическая конференция “Инновационное развитие естественных наук”, Санкт-Петербург, 24-25 октября 2014 - 8 с.].
11. S.A. Muslov, V.N. Khachin, V.P. Sivokha, V.G. Pushin. Metallofizika, 9(1), 29 (1987) (in Russian) [С.А. Муслов, В.Н. Хачин, В.П. Сивоха, В.Г. Пушин. Металлофизика, 9(1), 29 (1987)].
12. O. Melton, K. Melton. J. Appl. Phys., 51(3) 1883 (1980).

Другие статьи на эту тему